用心做好實驗教學環節回歸物理學科教育之本原

陳永通

在一次教研會上一位專家作了題為《分析高一力學在高考中的地位》的報告，講到：近年來所聽的課中，大多數都是這樣的模式——首先講完新課內容，緊接著就是圍繞高考的命題方向，講練習題。這樣的課讓人覺得越來越沒有物理味道了。接下來，專家提出了自己的建議：物理課上多給學生做些實驗，特別是拿些富有創意的實驗來教學，這會更符合物理學科的特點，可能會取得更好的教學效果……

聽了專家的講話，自己也深有同感。現在的物理課堂，確實基本是理論講授加題目訓練的模式，說什么素質教育，充其量就是解題能力的強化培訓罷了，哪來全面培養學生的科學素養呢？縱觀其他學科也大同小異，這不僅把學生累得夠嗆，還磨滅了學生鉆研學習的勁頭，丟失了創造力的靈感，學生大多處于被迫的學習狀態之中，老師教得越來越累，學生卻越學越沒主動性。

如何解決當前的教學困境？個人覺得專家所提的建議很值得推廣。

這些年來，自上而下都在呼吁改革課堂教學、以素質培養為目標，盡力向課堂要效益。為此，嘗試了各種各樣所謂的“先進”教學模式，做了各種各樣的嘗試與探索，結果還是不盡人意。然而，物理作為一門自然科學，理論來自于自然事實，實驗理所當然應成為教學的重要內容，如果切切實實地把實驗教好做好，是不是更有助于達成培養學生基本科學素養的目標呢。

下面就關于物理實驗教學的問題，談談個人的粗淺認識：

一、做好物理實驗教學的必要性

（一）通過實驗，有助于學生對物理知識的正確理解

物理給我們闡述的是物體運動、發展、變化遵從的規律，所以往往需要從觀察和實驗開始研究。當然，觀察不能只看表面現象，而不問原由就下結論。當年亞里士多德所說的“力是維持物體運動的原因”這一觀點，就是這樣草率得出的。我們要推翻他卻仍是通過日常所見或者簡單的實驗過程，但要究其原因;又如，很多學生原來也認為“重的物體比輕的物體下落快”，要糾正他們的錯誤認識，做實驗擺事實，然后再加分析肯定比單純的說教更有說服力，印象更深刻。

關于“向心力”的理解是教學的難點，如果沒有合適的實驗演示，學生是較難掌握的。而當課堂賦予了生動的實驗后，本來似是而非的問題立刻明了了，理解也變得不費勁了。

（二）幫助學生學會構建物理模型

物理模型的構建是學生一個難點，大多數學生都反映難以根據文字的描述想象出物理模型來。其實，物理模型就是一種理想化的物理形態，它是把復雜的問題抽象成為理想化的簡單化的模樣，這是研究物理問題首要具備的基本方法。實驗過程就提供了很好的范例，可以讓學生通過真實的物理過程，學習轉化成所謂的模型。

例如，在做完“利用打點計時器記錄物體運動的時間與位移”這個實驗后，學生對物體做勻速或勻變速運動有了具體認識的同時，腦海里也就自然建立起這兩種直線運動的抽象模型了。又如，我們可以利用塑料板做成一個斜面，用小車在上面做演示實驗，則學生對斜面上物體的力學模型的認識就變得容易多了;還有，對于各種各樣的電場線、磁感線分布情況，如果能通過模擬實驗進行演示，學生對電場圖形、磁場圖形的認識也就變得自然深刻多了;當我們利用陰極射線管完成“陰極射線在磁場中的偏轉”實驗后，學生對帶電粒子在磁場中的運動模型也就不難想象出來了……

可見，物理實驗能夠自然而然地幫助學生形成多種多樣的物理模型，進而順利地提高學生建模的能力。

（三）實驗是培養學生科學素養的良好途徑

所謂物理的學科素養，指的是學生在接受物理教育過程中逐步形成適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。是學生通過物理學習內化的帶有物理學科性質的品質。物理學科核心素養包括物理觀念、科學探究、科學思維、科學態度與責任。新課程的教學目標之一就是要培養學生的探究能力與創新精神，培養像科學家一樣去思考問題，實驗就是最好不過的培育過程了。教材很多內容都有實驗探究，通過這些實驗的教學過程，學生不僅知道物理規律是來自于事實，經得起實驗驗證的，還能體會到科學的真諦與發現真理的方法，進而逐步樹立起尊重事實的科學觀，并能逐步培養出探索科學奧秘的能力。

例如，“探究自由落體運動快慢”的問題，經過實驗演示過程，學生不得不心悅口服地接受正確的結論。又如，驗證“牛頓運動定律”實驗，“運動的合成與分解”實驗，等等。無不體現出物理知識的真實可信，在知識的建構與驗證中實驗是不可或缺的。這都是培養學生忠于事實的科學態度的很好教材。

通過一定的物理實驗探究，學生在觀察能力、動手能力、分析推理能力、處理數據能力、設計創新實驗能力等多方面將得到應有的發展，這些能力的培養單靠講授型的課堂是做不到的，這些能力必將為學生日后終生學習以及參加生產、科研活動打下堅實的基礎。

二、做好實驗有利于提高課堂教學的效果

（一）增強課堂的吸引力，激發學生的求知欲

看到老師做演示實驗，學生已表現得饒有興趣了，更何況讓他們親自動手參與呢？在課堂中多設置些小實驗讓學生動手來探究，學習的氣氛會既熱烈，又能掃除滿堂灌的沉悶。如果能通過小組合作進行實驗探究，進行相互討論學習，那必然會給學生們感受到合作學習、共同進步的樂趣。

曾經為了節省時間而想放棄做平拋運動的演示實驗和學生實驗，打算放視頻就算了。但備課組長不大同意，當他上完了一節課，回來便更堅定地對我們說：“不能省那點時間，我以前也是沒有給學生做演示實驗的，但今天的課做了，發現現在的學生比以往的感興趣多了，而且都很認真地思考問題，還不時地提出一些疑問，可以看出同學們很喜歡有實驗的教學，花這些時間值得。”

如果時間允許，我們還可以鼓勵學生到實驗室做些有趣的實驗，也可以布置學生參與設計或改進某些實驗，讓學生更多地投入到學習研究中去，體會物理實驗的樂趣，這既能培養學生的創新能力，又能不知不覺地讓學生愛上物理。

（二）改良演示實驗會有意想不到的教學效果

在一次公開課上，當要演示“物體的微小形變”時，教師為了讓反射光線偏移的范圍盡量大點，特意把一面反射鏡掛到課室后墻上，演示效果立刻變得非常的明顯。學生看到了這個比較“夸張”的實驗結果，都不由自主地發出驚嘆聲，并且表現出異常的興奮，這為本節課的成功帶來了很大的作用。

在電學演示實驗中，往往為電表的示數太小不能被學生看到而發愁，現在我們可以借助實物投影儀，問題就得到很好的解決了。

做靜電演示實驗的時候碰上春夏之潮濕的天氣，用靜電起電器難以獲得足夠的電量，實驗往往不容易成功。幸好找到了一個好辦法——用一個類似礦泉水瓶一樣的塑料瓶子，裝上半瓶左右的塑料小球，再插上一根塑料棒，然后拿起瓶子用力搖動一會兒，塑料棒很容易就能帶上足夠多的靜電，哪怕是在下雨回潮天也能順利地完成靜電實驗。

在演示“牛頓第三定律”的實驗中，把原來用兩只手對拉兩把彈簧秤，改成把它們分別固定在兩張小板凳上，這樣兩邊對拉，可以勻速，也可以加速。實驗效果明顯、清楚、說服力強。

（三）新授課以學生探究實驗來展開，效果顯著

眾多的成功課例表明，設計有實驗的課堂教學，特別是有分組實驗的課堂，無論是在吸引學生的注意力、還是在調動學生的學習熱情和參與度上，都能取得令人滿意的效果。

例如，探究彈力、研究摩擦力、探究牛頓第二定律、探究合外力做功與物體動能的變化、研究導體的電阻率等新授課，當采用實驗探究的教學模式時，整個課堂的面貌便發生了根本性的變化，呈現出勃勃生機的景象，學生探討氣氛熱烈，學習積極主動。這都充分體現了實驗能讓物理課堂更加充滿活力。

三、加強實驗的教學功能，更有利于學生均衡發展

現在各個學科都在用盡所能爭時間，要求學生多學所教科目。特別是文科科目，常常要求學生背誦默寫，有的連課間和午間休息都不放過，抓學生來背誦默寫。現在有的理科老師為了提高成績，也開始學文科的做法，那不把學生累得頭暈腦脹才怪，這不僅違背了教學規律，也必將對學生的身心造成傷害。

如何讓學生順利學好高中各個科目呢？自認為應充分發揮不同學科的教學特點，讓學生以合理的途徑和方法學習各科的知識與精髓，才是正道。

發揮實驗在教學中作用，是物理學科區別于其它學科的重要體現。實驗可以豐富學習的內容，豐富學生參與學習活動的機會，做好實驗教學，可以起到很好的調節作用，減輕諸多純理論課堂學習的枯燥感，有效減輕學習壓力，更有利于學生各科都均衡的發展。

四、發揮集體備課功能，改進實驗教學環節的實施

由于急功近利的原因，曾經放松了實驗教學，以換取更多的做題時間。但實踐表明，一味的灌輸講練課，并沒能提高學生的成績，恰恰相反，學生往往會覺得課堂枯燥乏味而難以專心聽講，慢慢地對物理也失去了興趣。

還是備課組長分析得好，與其看著學生無心上課，不如多做些實驗，活躍下課堂更好。畢竟實驗能大大地調動起學生的好奇心，激發學生的興奮點……

現在我們達成了共識，都積極參與到如何增強優化實驗教學的探索研究中去，集合科組人員的智慧與力量，精心準備各章節的實驗教學，將會讓我們物理課堂增添更多的活力，讓物理教學走上更好的道路。可以相信，這應該也是物理學科取得良好教育效果的正確途徑。

【參考文獻】

[1]張德啟，李新鄉，陶洪，王崇光.物理實驗教學研究[M]. 科學出版社.2011，7.